JPEG(Joint Photographic Experts Group) format

性质：压缩静态图像

编码方式：离散余弦变换(DCT)

高低频信息分别处理

压缩策略：根据压缩比，移除高频信息

• 高频信息占用存储空间大，减少高频信息更容易获得高压缩比
• 低频信息可以保留物体的基本轮廓和色彩分布，最大限度维持图像质量

优势：适合用于互联网

文件结构：

由一系列的segment组成的，每个segment从一个标记（Marker，用以区分和识别图像数据及其相关信息，由2个字节组成，前一个字节是固定值0xFF）开始

1. SOI(Start of Image) Marker
2. APP0 Marker：

   APP0 Marker:
       Length
       Identifier
       Version
       Density unit of X and Y:   
           units=0-> no unit
           units=1: points/inch
           units=2: points/cm
       X density
       Y density
       Number of thumbnail horizontal pixels
       Number of thumbnail vertical pixels
       Thumbnail RGB bitmap
   

3. APPn (Markers)，n=1~15(optional)

4. One or more DQT（Define Quantization Table）

   • Quantization table length，Quantization table number，Quantization table

     人眼对于一个相对较大范围的区域，辨别色彩细微差异能力比较强（低频），但对于高频区域，却表现一般。受此启发，人们可以对高频部分进行量化，也就是说，把频域上的每个分量，除以针对该分量的常数，然后四舍五入取整。

     这样一般会把高频分量变为0。

     但这样操作就要求针对每一个分量设置一个常数值，所以就最终形成了量化表

5. SOF0 (Start of Frame, DCT based)

   Start of frame length
   Precision: color depth (bit-width) of each color channel
   Image height
   Image width
   Number of color components
   For each color component
       ID
       vertical sample factor
       horizontal sample factor
       Quantization table # 
   

6. DHT(Define Huffman Table)

   Huffman table length
   Type, AC or DC
   Index
   bits table
   value table
   

7. Start of Scan (SoS)

   SoS length
   Number of color components
   For each color component
       ID
       AC table #
       DC table #
       Compress image data 
   

8. End of Image (EOI)

编码原理：

• DPCM(differential pulse-code modulation)编码
  • 对模拟信号幅度抽样的差值进行量化编码的调制方式
• JPEG uses DCT：
  • The DCT transforms an 8×8 block of input values to a linear combination of these 64 patterns. The patterns are referred to as the two-dimensional DCT basis functions, and the output values are referred to as transform coefficients.

劣势：

• 不适合用于线条画、文字、图标等
• 有损压缩会导致这类对象的瑕疵严重